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生物技術(shù)及應(yīng)用范文

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生物技術(shù)及應(yīng)用

第1篇

關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)種植 生物技術(shù) 推廣 應(yīng)用

農(nóng)業(yè)種植中的生物技術(shù)是一門對生物體進行改造和利用的技術(shù),在農(nóng)業(yè)種植中,生物技術(shù)對生物機體以及細胞利用先進的生物工程原理,對生物體進行的改造,從而促進農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)。農(nóng)業(yè)種植中利用生物技術(shù)可提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,增加農(nóng)作物的抗蟲病性,改善農(nóng)作物的質(zhì)量,對促進我國農(nóng)業(yè)發(fā)展起到了重要的作用。

一.生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的運用與作用

農(nóng)業(yè)種植中的生物技術(shù)就是轉(zhuǎn)基因技術(shù),就是在生物體外對DNA分子進行人工剪切與拼接,對基因進行改造和重新組合,再導入生物體內(nèi)的基因得以表達。其核心技術(shù)就是提取目的基因,是將供體生物的細胞內(nèi)提取出來,從而達到最終目的。

其中一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是對多細胞生物的檢測,就是將每個受體細胞單獨培養(yǎng)并誘導發(fā)育成完整個體,檢測個體是否攝入目的基因,攝入的基因是否已表達。進而再淘汰無變化的個體,保留有相應(yīng)變化的個體來進一步培養(yǎng)。

通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用,會使得農(nóng)作物的品種得到改良,現(xiàn)在隨著生物技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用也不斷呈現(xiàn)廣泛的趨勢。我們知道轉(zhuǎn)基因植物的種植規(guī)模在不斷擴大,目前耕地面積的大部分都在采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)種植技術(shù)。

在當前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,轉(zhuǎn)基因技術(shù)是最為廣泛的一種生物技術(shù)。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用,對農(nóng)業(yè)種植有著極為重要的作用,其可將一種作物的優(yōu)良基因轉(zhuǎn)移到另一種的作物品種當中,使得農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量得到提高。

除此外還有雜交育種技術(shù)的應(yīng)用,其所為雜交育種技術(shù)就是在生物的體細胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對存在,使其不相融合,在形成配子時,成對的遺傳因子會發(fā)生分離,分離后的遺傳因子進入不同的配子中,隨配子遺傳給下一代。這也是一種十分常見的生物種植技術(shù),其操作方式比較簡單,且這種技術(shù)的推廣時間比較早,我們對雜交技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有了豐富的經(jīng)驗,這些生物技術(shù)的應(yīng)用都使得農(nóng)業(yè)種植的難度降低。

農(nóng)業(yè)種植現(xiàn)代化過程中,怎樣把高新技術(shù)同傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)結(jié)合起來,走出一條符合中國特色的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路,是我國農(nóng)業(yè)科技工作者的任務(wù),特別是在我們有限的耕地與人口不斷增長的條件下,離開科學技術(shù)是不可能生產(chǎn)出足夠的農(nóng)產(chǎn)品來維持中國人口的溫飽。

生物技術(shù)就是一項我國發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的領(lǐng)先技術(shù),是被有關(guān)專家稱為農(nóng)業(yè)史上的第三次革命。生物技術(shù)可廣泛用于種養(yǎng)業(yè)、林業(yè)與環(huán)境治理,維護人們的身體保健。它具有增產(chǎn)、除病等作用,是生產(chǎn)綠色有機食品不可缺少的新技術(shù)。通過生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的的綜合使用,可以全面改善農(nóng)作物生態(tài)環(huán)境以及農(nóng)作物對各類營養(yǎng)成分的吸收能力,還有農(nóng)作物自身對各種病害的抗病性能力,殺滅或抑制各種病害的滋生,降低或清除土壤環(huán)境中各類化學藥物殘留。

二.農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)的組織培養(yǎng)技術(shù)

組織培養(yǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的利用,不僅可以增加植物生長的速度,而且能夠在有限的時間內(nèi),培育出更好的優(yōu)良品種。利用組織培養(yǎng)技術(shù),可以有效地防止病毒對作物農(nóng)作物的侵害,保證植物種苗無病毒,促進良種經(jīng)濟作物的快速發(fā)展。

在現(xiàn)在農(nóng)業(yè)種植中,對于組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用,其主要是建立在細胞的全能性的基礎(chǔ)之上,是通過人工的誘導,保證植物組織在無菌狀態(tài)下進行良好的發(fā)育,最終成為完整的一種生物技術(shù)。

在應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)要注意保證在培養(yǎng)基組成、pH值、滲透壓等各種化學環(huán)境條件,及植物組織培養(yǎng)中溫度、光照以及濕度等各種環(huán)境條件,使得能夠有效地促進組織培養(yǎng)育苗的生長和發(fā)育。當組織培養(yǎng)技術(shù)擴散到培養(yǎng)基后,就會抑制其他酶的活性,從而影響所接種外植體的培養(yǎng)。所以一定要加強對這個環(huán)節(jié)的處理。關(guān)于初代培養(yǎng)旨在獲得無菌材料和無性繁殖系,即接種某種外植體后,最初的幾代培養(yǎng)。要用誘導或分化的培養(yǎng)基,就是培養(yǎng)基中含有較多的細胞分裂素與少量的生長素。

三.農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)制作生物農(nóng)藥

生物農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)的一部分,它的形成,簡單來說,就是利用生物的新陳代謝,將它作為制作農(nóng)藥制品的有效成分,通過化學手段制作農(nóng)藥的方法,可以起到達到良好的使用效果,還可以良好的保護環(huán)境的作用,更加重要的是提高了植株的耐藥性,可見利用生物技術(shù)制作農(nóng)藥,在具農(nóng)業(yè)種植中有著深遠的影響。

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,很多藥品的生產(chǎn)就是從生物組織中提取的。但大都受材料來源限制,致使其產(chǎn)量有限,價格也是非常的昂貴。而微生物生長的迅速比較快,容易被控制,適于大規(guī)模工業(yè)化的生產(chǎn)。所以我們可將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因,最后導入微生物細胞內(nèi),使其產(chǎn)生相應(yīng)的藥物,這樣不僅能夠解決產(chǎn)量問題,也能降低生產(chǎn)的成本。避免了對環(huán)境造成的污染,同時也利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

結(jié)語:

農(nóng)業(yè)種植中的生物技術(shù)已經(jīng)成為農(nóng)民種植中不可缺少的法寶,大部分農(nóng)民都開始使用,生物技術(shù)越來越受到歡迎。此后我們還會加大生物技術(shù)推廣,加大資金的投入,加強科技宣傳的力度,使廣大農(nóng)民都能應(yīng)用生物技術(shù)種植無污染的農(nóng)作物,促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)與增收。

參考文獻:

[1]張開榮、黃萍,探討農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)的推廣及應(yīng)用[J].中國農(nóng)業(yè)信息,2011(25)

[2]張麗雙,淺議生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的推廣與應(yīng)用[J].中國科技博覽,2011(11)

第2篇

【關(guān)鍵詞】環(huán)境生物技術(shù);生物治理方法;生物技術(shù)應(yīng)用

環(huán)境生物技術(shù)是21世紀國際生物技術(shù)的一大熱點,兼有基礎(chǔ)科學和應(yīng)用科學的特點,在環(huán)境污染治理中,主要利用微生物、少部分利用植物作為污染控制的生物,是環(huán)境保護中應(yīng)用最廣的、最為重要的單項技術(shù),其處理污染物通常能一步到位,最終產(chǎn)物大都是無毒無害、穩(wěn)定的物質(zhì)。在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質(zhì)的降解、清潔可再生能源的開發(fā)、廢物資源化、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境污染的修復和重污染工業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)等各個方面,環(huán)境生物技術(shù)都發(fā)揮著極為重要的作用。

隨著細胞融合、基因工程、分子生物等技術(shù)的發(fā)展,環(huán)境生物技術(shù)得到了進一步的開發(fā),研究領(lǐng)域不斷擴大,已成為一種經(jīng)濟效益和環(huán)境效益俱佳的解決環(huán)境污染問題的有效手段之一。同時,隨著人們環(huán)境意識和生態(tài)概念的不斷加強,市場對生物技術(shù)、生物產(chǎn)品的需要明顯增多,政府也更加重視生物技術(shù)的發(fā)展,環(huán)境生物技術(shù)本身也將更加成熟。

一、環(huán)境生物技術(shù)

在廢氣及大氣污染治理中的應(yīng)用采用生物技術(shù)控制和處理廢氣,將廢氣中的有機污染物或惡臭物質(zhì)降解或轉(zhuǎn)化為無害或低害類物質(zhì),從而凈化空氣,是一項空氣污染控制的新技術(shù)。目前采用的方法主要有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等,所采用的生物反應(yīng)器為生物凈氣塔、滲濾器和生物濾池等。

(一)生物過濾法

生物濾池內(nèi)部填充活性填料,廢氣經(jīng)加壓預(yù)濕后從底部進入生物濾池,氣體中的無機污染物、有機污染物或惡臭物質(zhì)與填料上附著生成的生物膜(微生物)接觸,被生物膜吸收,最終被降解為水和二氧化碳或其它成分,處理過的氣體從生物濾池的頂部排出。該方法的特點是設(shè)備少、操作簡單、不需外加營養(yǎng)物、投資運行費用低、去除效率高,但反應(yīng)條件較難控制、占地面積較大。

(二)生物洗滌法

生物洗滌法分為廢氣吸收和懸浮液再生兩個階段,通常由一個裝有填料的洗滌器(吸收設(shè)備)和一個裝有活性污泥或生物膜的生物反應(yīng)器(再生反應(yīng)器)構(gòu)成廢氣從吸收設(shè)備底部進入,向上流動,與頂部噴淋向下的生物懸浮液在填料床中相互接觸,經(jīng)傳質(zhì)過程進入液相,再進入微生物細胞內(nèi)或經(jīng)微生物分泌的胞外酶作用分解,凈化后的氣體從吸收設(shè)備頂部排出。吸收了廢氣的生物懸浮液從再生反應(yīng)池的底部進入,通入空氣充氧,廢氣被微生物氧化利用的過程也就是懸浮液的再生過程,再生后的懸浮液再進入吸收設(shè)備進行頂部噴淋,吸收與再生兩個過程反復進行。該方法的特點是反應(yīng)條件易控制、壓降低、填料不易堵塞,但設(shè)備較多,需外加營養(yǎng),成本較高,對溶解度小的化合物難以處理。

二、環(huán)境生物技術(shù)在水污染治理中的應(yīng)用

環(huán)境生物技術(shù)中利用微生物的降解作用來處理水中污染物的方法,通常被稱為生化處理方法或生物降解法,以植物吸收為主來凈化土壤與水體的方法有土地生物修復、生物塘和人工濕地技術(shù)等。

(一)生化處理技術(shù)

由于生化反應(yīng)的過程、條件和參與反應(yīng)的微生物種類的不同,生化處理技術(shù)可簡單地分為好氧與厭氧降解兩類,兩類生化反應(yīng)的基本過程如下:好氧降解:有機物+氧氣+好氧微生物/酶水+二氧化碳+無機養(yǎng)分+能量。厭氧降解:有機物+厭氧與兼氧微生物/酶降解的有機產(chǎn)物+無機養(yǎng)分+能量。

(二)生物自然凈化技術(shù)

生物自然凈化技術(shù)體系主要包括水體生物處理系統(tǒng)的生物塘(厭氧塘和氧化塘)和土地處理系統(tǒng)的人工濕地。生物自然凈化技術(shù)投資少,運行費用低,但占地面積大,出水水質(zhì)不易控制。

生物塘以太陽能為初始能源,通過在塘中種植水生植物,利用植物吸收等方式帶走污染物以凈化水體。氧化塘中除選育合適的水生植物外,還增加了曝氣,以促進水體中生物的好氧降解。傳統(tǒng)的生物塘占地面積大,污水停留時間長,處理效率較差。目前通過培育高效水生凈化植物(水葫蘆、蘆葦、水萵苣等),建立組合曝氣、水生植物、水產(chǎn)養(yǎng)殖為一體的復合生態(tài)系統(tǒng),增強了生物塘的處理功能,促進了水體生物處理技術(shù)的發(fā)展。

三、環(huán)境生物技術(shù)在固體廢棄物處理中的應(yīng)用

利用生物技術(shù)處理固體廢棄物中的城市生活垃圾和農(nóng)業(yè)廢棄物,主要方法是衛(wèi)生填埋、堆肥和發(fā)酵沼氣。

(一)衛(wèi)生填埋。衛(wèi)生填埋是將城市生活垃圾存積在大坑或低洼地的衛(wèi)生填埋場,填埋場下層應(yīng)有不透水的自然隔水基質(zhì)或人工隔水層,在填埋場設(shè)置排氣口和監(jiān)測系統(tǒng),每天填入的垃圾壓實后鋪蓋一層土壤,并通過科學管理來恢復地貌和維護生態(tài)平衡。其原理是利用微生物將垃圾中的有機物分解。垃圾通過衛(wèi)生填埋還可產(chǎn)生沼氣。

(二)堆肥。堆肥是固體基質(zhì)在有效的低溫條件下的發(fā)酵過程,適用于生活垃圾的處理。其基本步驟是:廢棄物―預(yù)處理―堆肥―后處理―存放。對堆肥處理器進行足夠的通氣是堆肥成功的關(guān)鍵。該技術(shù)安全性高,成本低廉。

(三)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣。主要利用畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈、生活污水等。其原理是微生物厭氧發(fā)酵使有機質(zhì)降解,產(chǎn)生沼氣,此法在農(nóng)村有著廣闊的發(fā)展前景,沼氣不但可用作照明和燃料,還可建成以沼氣工程為紐帶的“豬、沼、果”生態(tài)農(nóng)場等生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。

第3篇

關(guān)鍵詞:生物技術(shù);動植物;發(fā)展;問題;對策

追溯我國生物技術(shù)的發(fā)展使要從1953年開始,這一年發(fā)現(xiàn)了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu),也是因為這個發(fā)現(xiàn),我國的生物技術(shù)才能迎來發(fā)展的時代。而在20年后,DNA重組我國在生物技術(shù)上的研究提高了一個層次?,F(xiàn)階段,生物技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)逐漸成熟,成為我國各行各業(yè)中不能缺少的一種技術(shù),而且影響的深度更深,影響范圍更廣。毋容置疑,當今的時代屬于生物技術(shù),盡管生物技術(shù)的發(fā)展為我國帶來很多的利益,但是在無形中也帶來的一些問題。

一、生物技術(shù)應(yīng)用發(fā)展情況

1.1生物技術(shù)在動物上的應(yīng)用與發(fā)展

人們在動物上運用生物技術(shù)的主要目的是:促進動物生長、提高畜產(chǎn)品質(zhì)量、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、生產(chǎn)藥用蛋白;動物抗病育種;建立診斷和治療人類疾病的動物模型,生產(chǎn)可用于人體器官移植的動物器官等,并取得了巨大的成就。研究人員利用鼠類基因能獲得經(jīng)遺傳改良的綿羊,這種綿羊產(chǎn)毛量能比普通綿羊提高6%??茖W家們利用生物技術(shù)得到的轉(zhuǎn)基因豬中有20%的血紅蛋白與人體內(nèi)的血紅蛋白相同,這種血紅蛋白從轉(zhuǎn)基因豬中分離后能在室溫下儲薦6-12個月,比儲存人體全血的時間要長,在不遠的將來有可能成為人血的代用品。與此同時,從轉(zhuǎn)基因羊、轉(zhuǎn)基因牛生產(chǎn)人血代用品的研究也取得了明顯進展。

1.2生物技術(shù)在植物上應(yīng)用與發(fā)展

植物生物技術(shù)研究起源于50年代,80年代中后期發(fā)展迅猛,至今已有35個科的120種植物成功地進行了轉(zhuǎn)基因,有40多種的植物種類獲準進行田間試驗。與轉(zhuǎn)基因動物相比,轉(zhuǎn)基因植物取得的成就更為可觀,2014年全世界有20個國家種植了轉(zhuǎn)基因植物,美國是轉(zhuǎn)基因植物種植大戶,利用生物技術(shù)可以將有價值的目的基因(來源于病毒、細茵、動物、植物、微生物、水生生物)導入植物內(nèi),使其性狀(產(chǎn)量、質(zhì)量、花期、花色等)抗逆性(抗病毒、抗病蟲、抗除草劑等)發(fā)生變化,從而培養(yǎng)出理想中的轉(zhuǎn)基因植物。全球種植的商品化轉(zhuǎn)基因植物主要是大豆、玉米、棉花、油菜、馬鈴薯、南瓜、小麥、番茄、煙草等。美國1999年種植的大豆中55%是轉(zhuǎn)基因大豆、玉米中約有40%是轉(zhuǎn)基因玉米。我國將生物技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)尚處于起始階段,但研究的總體水平并不低。據(jù)統(tǒng)計,目前我國正在研究的轉(zhuǎn)基因植物種類達47種,涉及各類基因103個,正在中試的項目有48項,批準環(huán)境釋放的有49項。已有6種轉(zhuǎn)基因植物被批準進行商品化生產(chǎn)。目前進入商品化生產(chǎn)的主要是轉(zhuǎn)基因抗蟲棉,種植面積達10多萬畝。

在植物上利用生物技術(shù)已取得了驕人的成果。利用生物技術(shù)可獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強的水稻。我國已獲得單產(chǎn)12t/hm2,超級稻、日本培育出高賴氨酸含量以及富含鐵元素的水稻、美國科學家從馬鈴薯中獲得了一種抗蟲基因、經(jīng)轉(zhuǎn)基因后的水稻能抗害蟲進食、英國研究人員利用生物技術(shù)培育出耐鹽水稻、國際水稻所科技人員研究出耐淹水稻,轉(zhuǎn)基因抗旱水稻的研究工作也在進行中,利用生物技術(shù)培育抗稻瘟病、水稻白葉枯病的研究工作也取得了重要突破。

二、生物技術(shù)帶來的問題

1、食品安全問題

食品問題一直都是人們關(guān)心的問題,而且食品專家也一直都在探討,在食品上使用生物技術(shù)而引起的過敏反應(yīng)也存在,很多的人認為轉(zhuǎn)基因食品里加入了生物技術(shù),食用轉(zhuǎn)基因食品對人的身體是有助的,因此開始大量的使用轉(zhuǎn)基因食品,但是這種觀點是錯誤的,盡管轉(zhuǎn)基因食品中加入了生物技術(shù),但是還是存在安全問題,而且還是不容易被發(fā)現(xiàn)的問題,具有一定的潛伏期,如果被人們食用,對人的健康非常不利。

2、生態(tài)環(huán)境安全問題

生物技術(shù)在食品上,容易引起食品安全問題,而生物技術(shù)帶來的環(huán)境問題,比食品安全更嚴重,而且更加復雜。因為基因?qū)儆谝苿拥模一蚩梢栽趧游锖笳呤侵参锷砩?,相互影響,這樣就會造成一些問題例如:部分物種會出現(xiàn)滅絕,動植物之間是處在一個生物鏈之中,一個動物滅絕,那么這個食物鏈就出現(xiàn)斷裂,隨之生態(tài)環(huán)境失衡。國際的一些組織就認為生物技術(shù)會帶來基因污染,因此強烈抵抗在環(huán)境中使用生物技術(shù)。

3、地區(qū)政治經(jīng)濟平衡問題

世界上要經(jīng)濟發(fā)達的國家,也有經(jīng)濟相對落后的發(fā)展中國家,而生物技術(shù)的出現(xiàn),就使發(fā)達國家與發(fā)展中的國家之間的差距拉大。很多發(fā)達使用生物技術(shù)并且把該技術(shù)作為一個壟斷的技術(shù),從而使原本就存息的貧富差距加大。如果一個地區(qū)長期屬于經(jīng)濟發(fā)展不平衡狀態(tài),那么這個地區(qū)的社會將出現(xiàn)動蕩。

三、解決問題的對策

1、加大對生物技術(shù)的研究,不僅僅是國家,規(guī)模較大的企業(yè)也可以開展生物技術(shù)相關(guān)的研究,而且研究的機構(gòu)最好可以與國家以及企業(yè)相結(jié)合,如果科研機構(gòu)單獨的開展研究,會面對一些例如資金之類的壓力,如果可以與政府或者是企業(yè)合作,一方面保證了研究的資金以及技術(shù),另一方面,能夠?qū)⒀芯康某晒蚕怼T诋斀竦臅r代,只有掌握了高超的生物技術(shù)才能能夠在時代中生存,而且還可以利用生物技術(shù)去解決一些人類無法解決的問題。

2、法律支持,國家自從支持發(fā)展生物技術(shù)以后,就不斷的頒布法律,支持技術(shù)的研究以及應(yīng)用。以科委為首就相繼頒布了《基因工程安全觀管理法》以及《農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實施辦法》可以只有這兩個法律是不夠。而且也不能只用這一個部門支持生物技術(shù),衛(wèi)生部、免疫部以及環(huán)保部門等等,都要一起聯(lián)合制定支持生物技術(shù)發(fā)展的法律法規(guī),將生物技術(shù)的研究規(guī)范化,而且也能保證有具體的管理制度。

3、生物技術(shù)研究有幾個環(huán)節(jié),首先要開展實驗,然后通過試驗、再次進行環(huán)境釋放、最后在開始生產(chǎn),在這幾個環(huán)節(jié)中,要嚴格的監(jiān)控,特別是在投入到市場之后,更要根據(jù)市場的風險研究成果。市場上的每一種生物產(chǎn)品都要有具體的標識,從而讓消費者通過對標識的認識選擇合適的產(chǎn)品。

4、提高生物技術(shù)產(chǎn)品的檢測水平,擺脫依賴別國代為檢測的困境。普及和提高消費者對生物技術(shù)的認識水平,樹立保護國家安全、國家利益和公眾利益的觀念。

四、結(jié)束語

生物技術(shù)企業(yè)不斷發(fā)展壯大。由于生物技術(shù)前景廣闊,發(fā)展?jié)摿薮蟆N覈鴱氖律锛夹g(shù)產(chǎn)品開發(fā)的企業(yè),如雨后春筍,不斷涌現(xiàn)。另外,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)格局從治病為主向治病、保健、提高生活質(zhì)量的健康產(chǎn)業(yè)過渡。兼并重組愈演愈烈,大企業(yè)愈來愈大,協(xié)作型競爭已經(jīng)成為當今生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主流;因此要加大生物技術(shù)的研究。

參考文獻:

[1] Clive James. 2011年全球生物技術(shù)/轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化發(fā)展態(tài)勢[J]. 中國生物工程雜志. 2012(01)

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